以數(shù)學類學科競賽為依托的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究與實踐

郭立豐，石冠男，楊云峰

（東北石油大學 數(shù)學與統(tǒng)計學院，黑龍江 大慶 163318）

2021年2月3日，教育部印發(fā)《普通高等學校本科教育教學審核評估實施方案（2021-2025年）》。該方案中將基礎(chǔ)理論、知識面和創(chuàng)新能力納入學業(yè)成績及綜合素質(zhì)指標點中；將工作體系、平臺建設(shè)、學科競賽參與和獲獎比例納入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的指標點中[1-3]。

數(shù)學基礎(chǔ)理論是創(chuàng)新能力的原始動力，數(shù)學建模思維是創(chuàng)新能力的核心動力。全國大學生數(shù)學和數(shù)學建模是兩個被認可度最高的本科生數(shù)學類學科競賽，以比賽的形式，促進學生理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神。

該文旨在探索將數(shù)學類學科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練相結(jié)合的培養(yǎng)計劃,把大學生在課堂所學的數(shù)學和專業(yè)知識從理論應用到實踐中去，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為目標，提出了“數(shù)學類學科競賽培訓貫穿人才培養(yǎng)全過程”的育人理念，通過重構(gòu)培訓體系，改革培訓模式，加強多學科、多專業(yè)融合，形成了“學科交叉—賽創(chuàng)結(jié)合—科創(chuàng)融合”的多維度合作機制，構(gòu)建了“啟于基礎(chǔ)、學科融合、激發(fā)創(chuàng)造”的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，開拓了“大學生數(shù)學競賽—大學生數(shù)學建?！獙I(yè)學科競賽—創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動”相互支撐、相互促進的創(chuàng)新能力培養(yǎng)路徑?；诶?、工、管科專業(yè)本科生進行研究和實踐，更好地服務學校各類學科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的指導和培訓，極大地促進公共數(shù)學基礎(chǔ)課程教學質(zhì)量的提高和改革[4-5]。

1 高校利用學科競賽培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力的研究現(xiàn)狀

近些年，“國際大學生數(shù)學競賽”和“國際數(shù)學建模挑戰(zhàn)賽”這兩個數(shù)學類學科競賽備受國際各高校所青睞。

2020年，李克強總理在“國家科技領(lǐng)導小組會議”上強調(diào)：“推動科技創(chuàng)新要引導各方面把更多注意力放在加強基礎(chǔ)研究、應用基礎(chǔ)研究上來。注重重大科學問題研究特別是原創(chuàng)性、顛覆性創(chuàng)新，要著力加強對數(shù)學等基礎(chǔ)學科發(fā)展的支持，夯實創(chuàng)新的基礎(chǔ)”。總理一方面對包括數(shù)學在內(nèi)基礎(chǔ)研究和應用基礎(chǔ)研究的重要性給予了肯定，另一方面也對基礎(chǔ)學科的教學和科研工作者提出了更高的要求，我們不得不思考在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中數(shù)學教學活動如何發(fā)揮作用、發(fā)揮什么作用等問題。2022年5月，習近平總書記在《關(guān)于加強創(chuàng)新能力開放合作的若干意見》中強調(diào)“積極支持高校加強創(chuàng)新能力開放合作，不斷提升教育服務經(jīng)濟社會發(fā)展的能力”，開啟高等學校創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新征程。

通過研究分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，數(shù)學類學科競賽對大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應該可以發(fā)揮更大的支撐作用，但是在以下3個方面存在明顯的不足：

（1）競賽內(nèi)容停留于理論，與實踐脫節(jié)，育人過程不突出；

（2）競賽間的知識融合度不明顯，模式互補性不夠；

（3）對于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)沒有有效的融合開展。

2 基于數(shù)學類學科競賽的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式與實踐

以兩個數(shù)學類學科競賽為基礎(chǔ)，建設(shè)創(chuàng)新能力教育的平臺，以學生為中心，加強數(shù)學理論基礎(chǔ)，提升數(shù)學應用能力和建模能力，強化創(chuàng)新能力，進一步參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動。

（1）依托全國大學生數(shù)學競賽，計劃開設(shè)《微積分選講》系列通識課（4門），引進哈爾濱工業(yè)大學、北京理工大學、山東大學和西安交通大學系列大學生數(shù)學競賽精品視頻公開課，組織賽前集中培訓，介紹高等數(shù)學課程基礎(chǔ)知識、基本方法之外，還有強化考研和競賽題目的解題技巧和方法，以及工程應用等方面知識。開展全年“專題化—遞進式”教學模式，加強數(shù)學基礎(chǔ)理論和數(shù)學應用思維培訓，強化數(shù)學思維和邏輯訓練，進而推動公共數(shù)學課程思政和教學創(chuàng)新改革，支撐數(shù)學建模競賽和創(chuàng)新能力培養(yǎng)；

（2）以全國大學生數(shù)學建模競賽為檢驗目標，已經(jīng)開設(shè)《數(shù)學實驗》《數(shù)學建?！返认盗型ㄗR課程，積極推動和開展“全年一貫制”的“模塊化—多階段”實訓，注重興趣的養(yǎng)成、工程問題的闡述和表達、建模思維訓練以及解決工程問題的能力。同時，廣泛參與建模類競賽，提供“全年一貫制”的競賽培養(yǎng)模式，通過“以賽促學、以賽促教、以賽育人”，強化實踐育人，提升創(chuàng)新能力的培養(yǎng)效果；

（3）參加“中國‘互聯(lián)網(wǎng)+’大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”時，不限制學院、學科和專業(yè)，選擇學生的創(chuàng)意作為項目，依據(jù)內(nèi)容合理匹配指導教師，組成“跨學科、跨專業(yè)、跨年級”的導師團組，有效地實現(xiàn)“啟于基礎(chǔ)、學科融合、激發(fā)創(chuàng)造”的能力培養(yǎng)；

（4）申報“大學生創(chuàng)新訓練項目”時，打破學院間界限，導師指定或?qū)W生自擬的選題方式，開放選題范圍，根據(jù)項目選擇學生，不同學院、不同專業(yè)的學生按照能力和興趣均能參與，變被動為主動，主觀能動性得到激發(fā)，實現(xiàn)“學以致用、團隊協(xié)作、明德時事”創(chuàng)新能力的塑造性；

（5）全面服務工科學院專業(yè)類學科競賽的開展，通過數(shù)學類競賽的培養(yǎng)，學生夯實數(shù)學基礎(chǔ)，提升學生在遇到復雜工程實際問題時的解決和思考能力，使其在“全國大學生電子設(shè)計競賽”“全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大學競賽”等學科競賽中屢獲佳績，實現(xiàn)并達到“基礎(chǔ)扎實、學科融合、學以致用”的教育效果。此外，為各學院開展學科競賽提供必要的幫助與合作，探索科研反哺教學，跨院系款學科合作開展科學研究，形成特色“賽項融合”的教研相長模式。

3 結(jié)束語與展望

以數(shù)學類學科競賽為依托，將“中國‘互聯(lián)網(wǎng)+’大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”和“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目”構(gòu)建成創(chuàng)新能力培養(yǎng)的持續(xù)性、長久性有效環(huán)節(jié)，凝聚全校各學科、各專業(yè)教師，面向全校理、工、管本科生重構(gòu)系列可持續(xù)創(chuàng)新能力培養(yǎng)方案，以期進一步推動公共數(shù)學課程思政和教學創(chuàng)新改革，強化本科生數(shù)學建模思維，支撐各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動和專業(yè)學科競賽，全方位提升本科生創(chuàng)新能力和人才培養(yǎng)質(zhì)量。